Gemeenschappelijke halfgeleiderkwartscomponenten en -toepassingen

Kwarts behoort tot het trigonale kristalsysteem, een driedimensionaal raamwerk mineraalkristal bestaande uit siliciumdioxide. Zuiver kwarts is doorgaans kleurloos en transparant, maar neemt een verscheidenheid aan tinten aan als gevolg van sporen van pigmentionen, fijn verspreide insluitsels of de vorming van kleurcentra. Met meerdere uitstekende eigenschappen wordt kwarts op grote schaal toegepast in verschillende processen van halfgeleiderproductie, en de prestaties en kwaliteit ervan hebben rechtstreeks invloed op de opbrengst, prestaties en kosten van halfgeleiderapparaten.

1. Kwartskroes

Dekwartskroezenworden gebruikt om de polykristallijne siliciumgrondstoffen vast te houden in het monokristallijne siliciumgroeiproces op hoge temperatuur. Om stabiele ondersteuningsmaterialen te garanderen, moeten kwartskroezen beschikken over een uitstekende stabiliteit bij hoge temperaturen (smeltpunt> 1700 ℃) en een lage thermische uitzettingscoëfficiënt om de uitdagingen van zware bedrijfsomstandigheden bij hoge temperaturen te kunnen weerstaan. Kwartskroezen voor halfgeleidertoepassingen moeten worden vervaardigd uit hoogzuiver kwarts van klasse 4N8 of hoger. Deze verstandige materiaalkeuze kan effectief de risico's van kristalverontreiniging verminderen die worden veroorzaakt door neerslag van onzuiverheden uit de kwartskroes als gevolg van hoge temperaturen.

Kwartsovenbuizen dienen gewoonlijk als reactiekamers op hoge temperatuur voor verschillende wafelproductieprocessen zoals diffusie, oxidatie en chemische dampafzetting (CVD). Duskwarts ovenbuizenmoeten over een uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen beschikken om te voorkomen dat ze vervormen of zacht worden als gevolg van omgevingen met hoge temperaturen. Bij sommige processen is zelfs een dehydroxylatiebehandeling vereist om de impact van hydroxylgroepen op de thermische stabiliteit te verminderen. Voor de vervaardiging van kwartsovenbuizen is ook kwartsmateriaal met een hoge zuiverheidsgraad nodig met een gehalte aan metallische onzuiverheden van ≤1 ppm om te voorkomen dat onzuiverheden neerslaan tijdens het reactieproces en de resultaten van de wafelverwerking beïnvloeden.

Kwartsboten worden doorgaans gebruikt in combinatie met kwartsovenbuizen voor het vervoeren en transporteren van tientallen tot honderden wafels. Daarom,kwarts botenmoeten doorgaans dezelfde uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen, corrosieweerstand en stabiele, betrouwbare prestaties in termen van mechanische sterkte bezitten als kwartsovenbuizen.

Kwarts focusringenzijn speciaal ontworpen voor droge etsprocessen. Ze worden doorgaans rond wafers geïnstalleerd om plasma op te sluiten en te homogeniseren, waardoor uniformiteit van de etssnelheid en patroonvorming op de wafer effectief wordt gegarandeerd. Deze werkomgeving vereist dat kwartsfocusringen een sterke weerstand hebben tegen plasmacorrosie, een extreem hoge maatnauwkeurigheid en een gladde oppervlakteafwerking om abnormale ontladingen of het genereren van deeltjes te voorkomen.